1 西安理工大学理学院, 陕西 西安 710054
2 西安工业大学光电工程学院, 陕西 西安 710021
基于透射式太赫兹时域光谱系统,对熔石英在不同能量激光诱导损伤与未损伤区域进行检测,获得其时域光谱及0.8~1.25 THz频谱图,分析了峰峰值、振幅、透射谱、折射率及吸收系数,结果表明,损伤区域与未损伤区域相比,其峰峰值、振幅、透射谱、折射率明显减小,且随着激光诱导能量的增加,损伤面积增大,这些参数也逐渐减小;吸收系数呈相反的变化趋势。因此,可利用熔石英太赫兹波段光学特性的变化,对其激光诱导损伤和损伤程度进行识别,为太赫兹时域光谱技术在激光诱导损伤识别分析中的应用做良好的铺垫。
太赫兹时域光谱 熔石英 激光诱导损伤 识别检测
西安工业大学 光电工程学院,陕西 西安710025
针对柯达公司的前照明行间转移型面阵CCD KAI-0340,对它的驱动时序进行详细的分析,设计满足CCD工作脉冲的驱动时序。采用Altera公司的可编程逻辑器件(FPGA)作为核心控制器件,完成自顶而下的模块设计,实现了硬件电路设计的软件化,开发效率得到了提高,软件程序可重复编程和修改。实验的仿真结果表明,设计的驱动时序能够满足CCD KAI-0340的正常工作。
面阵CCD 行间转移 驱动时序 area CCD Interline transfer driving timing sequence FPGA FPGA
1 西安工业大学 光电工程学院，西安 710032
2 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，河南 洛阳 471000
3 西安应用光学研究所， 西安 710065
根据光线通过均匀透明平行平板介质时发生的横向位移特性，提出了一种利用线阵CCD和计算机自动测量此横向位移量，并很快计算出透明介质折射率的简单方法。采用He-Ne激光以入射角分别为30°、45°、60°和75°对K9玻璃的折射率进行了测量，测量中用曲线拟合法确定光斑的中心位置来获得偏移量，最终测量精度能够达到10-3量级。对实验方法误差进行了分析，提出了减小测量误差、提高测量精度的措施。
折射率 线阵CCD 透明介质 测量误差 refractive index linear CCD transparent medium measurement error
1 西安工业大学光电工程学院, 陕西 西安 710032
2 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
基于评价函数的宽光谱膜厚监控系统，由于实测光谱曲线和理论光谱曲线相背离，使得评价函数发散，监控失败。利用实测的膜层透射率光谱曲线，对于已镀层，利用模拟退火算法实时拟合其实际的光学常数，据此修正目标透射率曲线，并补偿吸收的影响，重新设计膜层数及预镀层厚度，获得新的评价函数，如此对评价函数进行逐层修正。实验结果表明，薄膜厚度监控误差可以达到10-2以下，精度完全可以满足实际要求。
薄膜 膜厚监控 评价函数修正 模拟退火算法 逐层吸收补偿 激光与光电子学进展
2012, 49(2): 023101
1 西安工业大学 光电工程学院, 陕西 西安 710032
2 西安电子科技大学 技术物理学院, 陕西 西安 710071
3 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
4 中国兵器工业第二〇八研究所, 北京 102202
在宽光谱膜厚监控系统中，利用光栅光谱仪分光，线阵CCD接收，完成光谱的一次性快速扫描来控制膜层厚度，达到实时监控的要求。而系统光谱扫描的准确性，直接影响膜厚实时监控的有效性。为了得到准确的光谱信息，首先确定CCD像素和光波波长的对应关系，基于特征谱线的离散关系，采用最小二乘拟合法建立了光谱标定函数，经实验，标定波长均方根误差为0.037 nm; 对于CCD实时输出的光谱监控信号，利用小波阈值优化算法抑制信号中的随机噪声，保留了光谱信号的细节成分，峰值误差的最大值为1.0%，峰位误差的最大值为0.3%，满足了监控中光谱分辨率的要求。
光谱实时测量 膜层厚度 光谱标定 噪声处理 spectrum real-time measurement thin-film thickness spectrum calibration noise processing
1 西安电子科技大学 技术物理学院， 西安 710071
2 西安工业大学 光电工程学院， 西安 710032
利用小波变换在时频域具有一定时间和频率多分辨率的特性，设计了小波阈值优化方法.根据信号与随机噪音在小波变换下各尺度不同的性质，同时减小拒真概率和虚报概率，在有效抑制随机噪音基础上，很好地保留了信号的细节成分.峰值误差为0.7%~1.0%，峰位误差为0.1%~0.3%.提高了光谱信号分析的准确性及系统的判停准确度.
薄膜监控 小波阈值优化 光谱信号处理 随机噪音 Thin film monitoring Wavelet threshold-optimization Spectral data processing Random noise
为了准确计算出镀膜过程中每层膜的折射率，介绍了实时监控过程中确定膜层折射率的2种方法：一种是由实测的透射比光谱直接反算出膜层的折射率；另一种是用最小二乘法的优化算法实时拟合折射率。试验结果表明：在线反算适合单点监控，所得折射率误差小于2%。然而在实际镀膜过程中，由于宽带内膜层参数误差较大，一般大于25%。为此，采用最小二乘法拟合，即在整个宽光谱范围内采集每个波长点的信息，所得结果误差很小，一般都在2%～5%之间，有时可达到10%，在很大程度上提高了实际镀膜时膜厚监控的精度。
膜层折射率 膜厚监控 最小二乘法 薄膜镀制 thin-film refractive index film thickness monitoring least square method (LSM) thin-film-coating
